Fósforo da biomassa microbiana em solos sob diferentes sistemas de manejo

A biomassa microbiana assume papel importante na reciclagem do fósforo em solos tropicais e subtropicais. Este trabalho teve por objetivo quantificar o teor de fósforo armazenado na biomassa microbiana em solos submetidos a diferentes métodos de preparo e sucessões de culturas. Para tal, foram utilizados quatro experimentos, instalados em diferentes locais no Rio Grande do Sul a partir de 1979, envolvendo métodos de preparo do solo e sucessões de culturas. Em 1997, coletaram-se amostras de solos nos sistemas plantio direto e cultivo convencional, com várias sucessões de culturas, em três camadas de solo. O fósforo acumulado na biomassa microbiana foi determinado por fumigação-extração. O fósforo na biomassa não diferiu entre os métodos de preparo do solo no Latossolo Vermelho Distroférrico típico, mas foi maior no sistema plantio direto em comparação ao cultivo convencional no Latossolo Vermelho Distrófico típico e Argissolo Vermelho Distrófico típico. O cultivo de diferentes plantas anuais não afetou os teores de fósforo microbiano. O fluxo anual de P através da biomassa microbiana variou de 8 a 22 mg dm-3 ano-1 e, no Argissolo Vermelho Distrófico típico, foi maior no sistema plantio direto do que no cultivo convencional.

Efeito de sistemas de preparo e de cultura na dinâmica da matéria orgânica e na mitigação das emissões de CO2

Neste estudo, ajustou-se um modelo exponencial de primeira ordem aos dados de carbono orgânico (CO) e N total (NT) do solo, do 5º e 9º ano de um experimento instalado em um Podzólico Vermelho-Escuro, em Eldorado do Sul (RS). Determinaram-se os parâmetros da dinâmica da matéria orgânica e simularam-se os estoques de CO e NT do solo em três sistemas de preparo (convencional-PC, reduzido-PR e plantio direto-PD) e três sistemas de cultura (aveia/milho-A/M, aveia + ervilhaca/milho-A + E/M e aveia + ervilhaca/milho + caupi A + E/M + C). A taxa de decomposição da matéria orgânica do solo diminuiu de 0,054 ano-1, no sistema com lavração e gradagem (PC), para 0,039 ano-1, no solo escarificado (PR), e 0,029 ano-1, no solo não revolvido (PD). Estimou-se que os estoques de CO e NT do solo em 1990 (30,78 Mg ha-1 e 2.200 kg ha-1) diminuirão para 16,11 Mg ha-1 e 1.396 kg ha-1 na combinação PC - A/M. Por sua vez, no sistema PD - A + E/M + C, os estoques de CO e NT do solo em 1990 (32,52 Mg ha-1 e 2.690 Mg ha-1) tenderão a aumentar a estoques estáveis de 54,83 Mg ha-1 e 7.966 kg ha-1, respectivamente. Os sistemas de manejo sem revolvimento do solo e alto aporte de resíduos apresentaram efeito positivo na mitigação das emissões de CO2. Enquanto o sistema PC-A/M apresentou um efluxo líquido (emitido pelo solo > fixado pelas culturas por fotossíntese) de 2,08 Mg CO2 ha-1 para atmosfera no ano de 1994, o sistema PD - A + E/M + C mostrou um influxo líquido (emitido pelo solo < fixado pelas culturas) de CO2 de 1,79 Mg ha-1 ano-1. Atingidos os estoques estáveis de CO no solo estimados pelo modelo, o solo no sistema PD - A + E/M + C terá seqüestrado aproximadamente 142 Mg CO2 ha-1, em comparação ao sistema PC-A/M.

Teores de nitrogênio no solo e nas frações da matéria orgânica sob diferentes sistemas de produção de milho

Com o objetivo de avaliar o efeito de sistemas de produção sobre a dinâmica do N no solo e nas frações da matéria orgânica, realizou-se, por seis anos, em Jaboticabal (SP), um experimento constituído de: semeadura convencional de milho com pousio no inverno (C-Mi-P), plantio direto de milho e pousio no inverno (D-Mi-P), plantio convencional de milho em rotação com soja e pousio no inverno (C-Mi-P-So), plantio direto de milho em rotação com soja e pousio no inverno (D-Mi-P-So) e plantio direto de milho com uso de Mucuna aterrina (mucuna-preta), Cajanus cajan (feijão guandu) e Crotalaria juncea no inverno (D-Mi-Mu, D-Mi-Gu e D-Mi-Cr), em delineamento de blocos ao acaso e parcelas subdivididas. Após 60 dias da emergência das plântulas, coletaram-se amostras de solo (0-0,05, 0,05-0,10 e 0,10-0,20 m) e planta. Nas amostras de terra, avaliaram-se os teores de N total, N-NH4+, N-NO3-, N biomassa microbiana (N-B), N potencialmente mineralizável (NPM), N total nas frações: matérias húmicas (MH), solúvel em água (FSA), ácido fúlvico (AF), ácido húmico (AH) e humina (HN) com dados expressos em base de TFSE. Nas folhas, determinaram-se os teores de N total, e nas plantas de adubo verde (semeadas após a colheita do milho), mediram-se a produção de matéria seca (MS). Observaram-se valores maiores de NPM na camada de 0-0,05 m e nos tratamentos com plantio direto, envolvendo ou não rotação de culturas ou adubação verde, com a FSA se comportando de modo semelhante. O sistema de cultivo convencional, envolvendo ou não rotação de culturas, proporcionou maiores valores de N mineral na camada de 0,05-0,10 m, em razão da presença de maiores valores de N-nítrico. O cultivo convencional acelerou o processo de mineralização do N, enquanto a maior adição de matéria orgânica pela cultura de inverno no sistema de plantio direto promoveu incremento da fração potencialmente mineralizável do N no solo.

Sistemas consorciados de aveia preta e ervilhaca comum como cobertura de solo e seus efeitos na cultura do milho em sucessão

Com o aumento do cultivo do milho no sistema plantio direto (SPD), várias espécies vegetais de inverno estão sendo avaliadas, visando à obtenção de uma cobertura de solo que beneficie o milho cultivado em sucessão e o SPD. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de três densidades de semeadura de aveia preta e ervilhaca comum em sistemas consorciados e em cultivos isolados e de três níveis de adubação nitrogenada (zero, 60 e 160 kg ha-1) aplicados em cobertura sobre a cultura do milho em sucessão. O experimento foi realizado em campo na Estação Experimental Agronômica da UFRGS em Eldorado do Sul (RS), no ano agrícola 1998/99. O rendimento total de matéria seca da cobertura de solo foi similar entre os sistemas consorciados de aveia e ervilhaca e os cultivos isolados. O aumento da dose de N aplicada no milho e o incremento da proporção de sementes de ervilhaca no consórcio da cobertura de solo elevaram a quantidade de N acumulado por planta de milho. Na produtividade de grãos de milho, percebeu-se interação de doses de N aplicadas e sistemas de cobertura de solo. Sem aplicação de N, houve aumento de 321 kg ha-1 na produtividade de grãos, para cada 10% de substituição de aveia por ervilhaca nos sistemas de consórcio. Com 60 kg ha-1 de N, a resposta foi quadrática; com 160 kg ha-1, não houve efeito das coberturas de solo no inverno sobre a produtividade de grãos. A produtividade de grãos de milho cultivado em sucessão à aveia em cultivo isolado ou em consórcio com ervilhaca aumentou linearmente com o aumento da dose da adubação nitrogenada; em sucessão à ervilhaca em cultivo isolado, não houve resposta do milho à adubação nitrogenada.

Resistência à penetração e permeabilidade de latossolo vermelho distrófico típico sob sistemas de manejo na região dos cerrados

As conseqüências diretas do manejo inadequado do solo são a erosão, a redução da produtividade e a perda da sustentabilidade. Objetivou-se com este estudo avaliar a resistência à penetração (RP) e a permeabilidade do solo à água (PER) sob sistemas de manejo em uso na região dos cerrados. O estudo foi realizado na Embrapa Milho e Sorgo, em Sete Lagoas (MG), em Latossolo Vermelho distrófico típico textura muito argilosa fase cerrado. O cerrado nativo propiciou menor densidade do solo, maior macroporosidade, maior volume total de poros, conseqüentemente, menor resistência à penetração (0,84 a 2,09 MPa) e maior permeabilidade (95 mm h-1). Foram verificados maiores valores de resistência à penetração vertical para o sistema com preparo convencional com arado de discos e cultivo em rotação com milho e feijão, na profundidade de 15-30 cm no solo, sendo o valor 3,04 MPa classificado como alto, podendo ser um indicativo de restrição ao desenvolvimento radicular e compactação do solo. De modo geral, ao longo do perfil do solo, os maiores valores de RP foram observados para o plantio direto. Não houve diferenças significativas na PER entre os sistemas de manejo, estando os valores na faixa de 6 a 14 mm h-1, sendo a mesma classificada como lenta; estes valores foram bem inferiores aos do sistema em equilíbrio. Os atributos físicos utilizados neste estudo, como indicadores da qualidade do solo, apresentaram boa performance na distinção dos efeitos proporcionados pelos sistemas de manejo em relação ao sistema em equilíbrio, contribuindo para o monitoramento do manejo sustentável de solos da região dos cerrados.

Potencial de culturas de cobertura em acumular carbono e nitrogênio no solo no plantio direto e a melhoria da qualidade ambiental

O solo é um importante componente do ecossistema, influenciando a qualidade do ar e da água. Atualmente, é crescente o interesse pelo potencial que o solo apresenta em seqüestrar carbono e, conseqüentemente, contribuir para mitigar o efeito estufa. Este estudo teve por objetivos avaliar: (a) o potencial da inclusão de plantas de cobertura em sistemas de produção de milho (aveia + ervilhaca, tremoço (posteriormente azevém + ervilhaca), mucuna e feijão-de-porco) em acumular C orgânico e N total num Argissolo Vermelho distrófico arênico, comparativamente ao sistema tradicional pousio/milho e a uma área preservada de campo natural; (b) a contribuição dos sistemas de cultura em plantio direto no seqüestro de CO2 atmosférico pelo solo. Para instalação do experimento, realizaram-se uma lavração e duas gradagens, que acarretaram uma queda acentuada nos estoques de C orgânico e N total nos primeiros quatro anos, em comparação ao campo natural. Do quarto ao oitavo ano, os sistemas de cultura promoveram uma recuperação dos estoques de C e N total, sendo esta maior no sistema milho + mucuna. No oitavo ano, o solo no sistema milho + mucuna apresentou 5,42 Mg ha-1 de C e 1,27 Mg ha-1 de N a mais que o solo no sistema pousio/milho, na camada de 0-20 cm. Estimou-se que o sistema tradicional pousio/milho apresentou uma liberação líquida de 4,32 Mg ha-1 CO2 em relação ao campo natural, enquanto, no sistema milho + mucuna, ocorreu um seqüestro de 15,5 Mg ha-1 CO2. A utilização de sistemas conservacionistas de produção de milho é uma eficiente alternativa ao sistema tradicional (pousio/milho) em acumular matéria orgânica no solo e contribuir para o seqüestro do CO2 atmosférico em solos agrícolas e, portanto, para a melhoria da qualidade ambiental.

Influência de sistemas de preparo do solo na produtividade da mandioca (Manihot esculenta, Crantz)

Realizou-se este estudo no noroeste do estado do Paraná, durante os anos agrícolas de 1994/95 e 1996/97, para avaliar os efeitos de sistemas de preparo em algumas propriedades físicas e químicas de um Nitossolo Vermelho distrófico latossólico e na cultura da mandioca (Manihot esculenta, Crantz). Os tratamentos utilizados constituíram-se de três sistemas de preparo de solo: plantio direto; preparo mínimo (escarificação + gradagem niveladora) e preparo convencional (arado de aiveca + gradagem niveladora). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos completos casualizados, com seis repetições. Na camada de 0-0,10 m, os maiores valores de macroporosidade foram obtidos com os sistemas de preparo mínimo e preparo convencional, enquanto o plantio direto apresentou os maiores valores de densidade do solo. O preparo mínimo propiciou as maiores concentrações de P disponível, de K+ e de Ca2+, bem como menor concentração de Mg2+, na camada de 0-0,05 m do solo. O teor de matéria orgânica do solo não sofreu influência dos sistemas de preparo. O preparo mínimo e o convencional propiciaram maior altura de plantas e maior produção de raízes tuberosas, nos dois anos de avaliação. Comparado aos outros sistemas de preparo, o plantio direto propiciou menores produtividades de parte aérea e de raízes tuberosas.

Resistência do solo à penetração e desenvolvimento do sistema radicular do milho (Zea mays) sob diferentes sistemas de manejo em um Latossolo Roxo

As modificações estruturais causadas no solo pelos diferentes sistemas de manejo podem resultar em maior ou menor compactação, que poderá interferir na densidade do solo, na porosidade, na infiltração de água no solo e no desenvolvimento radicular das culturas. Assim, este trabalho teve como objetivo estudar, em condições de campo, os efeitos da estrutura, umidade e resistência do solo à penetração no desenvolvimento do sistema radicular do milho (Zea mays), sob sistema convencional (aração mais grade niveladora há mais de dez anos) e plantio direto (há mais de vinte anos). As avaliações foram realizadas em um Latossolo Roxo argiloso, na região norte do estado do Paraná - Brasil, cultivado com milho, no verão, e trigo, no inverno. Os resultados mostraram que valores de resistência do solo à penetração superiores a 3,5 MPa não restringiram desenvolvimento radicular do milho, porém influenciaram a sua morfologia. O plantio direto apresentou melhores condições de continuidade estrutural para o desenvolvimento radicular do que o sistema convencional, tendo sido sua resistência mais afetada pela distribuição estrutural do que pela umidade do solo.

Profundidade de amostragem do solo sob plantio direto para avaliação de características químicas

O trabalho foi realizado na Embrapa-CNPAF, em Santo Antônio de Goiás (GO), em Latossolo Vermelho perférrico textura argilosa, submetido a três sistemas de preparo, durante seis anos consecutivos (1992-1998), e cultivado com milho no verão e feijão no inverno, sob irrigação por pivô central. O objetivo foi determinar, para diferentes características químicas do solo, a profundidade de amostragem no sistema plantio direto que apresenta valores correspondentes aos obtidos na profundidade de amostragem recomendada para o solo preparado com arado (sistema convencional) e com grade aradora. As amostras foram coletadas com 40repetições em cada sistema de preparo: nas profundidades de 0-10, 0-20, 5-20 e 10-20cm no solo sob plantio direto, 0-20cm sob preparo com arado de aiveca e 0-15cm sob grade aradora. Empregou-se o delineamento inteiramente casualizado, com seis tratamentos, e as médias comparadas pelo teste de Tukey. Os valores de P e de K apresentaram as maiores variabilidades e os de pH, as menores. Para pH, Ca, Mg e K, a amostragem na profundidade de 0-10cm de solo no plantio direto apresentou valores semelhantes aos obtidos na profundidade de 0-20cm no sistema convencional com arado. Para o P, a profundidade de amostragem no plantio direto que teve o mesmo valor de disponibilidade do elemento no sistema convencional foi a de 10-20cm.

Recomendação de adubação nitrogenada para o milho no RS e SC adaptada ao uso de culturas de cobertura do solo, sob sistema plantio direto

O nitrogênio, na maioria das situações, é o nutriente que mais influencia o rendimento do milho. O manejo da adubação nitrogenada deve satisfazer o requerimento da cultura com o mínimo de risco ambiental. Para tanto, é necessário que a recomendação da dose de adubo nitrogenado seja a mais exata possível. A generalização do uso do sistema de plantio direto e culturas de cobertura, no Sul do Brasil, criou a necessidade de ser a recomendação da adubação nitrogenada adaptada a este novo cenário agrícola. O presente trabalho, além de considerar o teor de MO e a expectativa do rendimento de grãos de milho na recomendação da adubação nitrogenada conforme preconiza a CFS-RS/SC (1995), propõe a introdução de um terceiro parâmetro que é a contribuição em N das culturas de cobertura antecedente. O efeito das culturas de cobertura foi considerado em três situações: leguminosas em cultivo solteiro, gramíneas em cultivo solteiro e consorciações. No caso de leguminosas e gramíneas em cultivo solteiro, a influência na disponibilidade de N foi considerada com base na produção de matéria seca, enquanto, nas consorciações, a proporção da leguminosa foi o principal fator considerado. A recomendação de adubação apresentada neste trabalho não dispensa acompanhamento de campo, visando a ajustes que se fizerem necessários, especialmente porque sistemas de produção, baseados em culturas de cobertura, dependem de processos biológicos influenciados por condições de clima, manejo e solo, que devem ser acompanhados localmente.

Estoques de carbono e nitrogênio e distribuição de frações orgânicas de latossolo do cerrado sob diferentes sistemas de cultivo

Este estudo teve por objetivo avaliar o efeito de sistemas de cultivo sobre os estoques de carbono e nitrogênio e sobre a distribuição de frações (leve e pesada) da matéria orgânica de Latossolo Vermelho-Amarelo, em experimento da Embrapa Arroz e Feijão (GO). Os tratamentos amostrados consistiram da combinação de dois sistemas de preparo do solo (plantio direto e aração mais gradagem do solo) com duas rotações: (1) pousio/arroz - pousio/soja e (2) crotalária/arroz - milheto/soja. Como referência, foi amostrada também uma área de Cerrado, nas adjacências do local do experimento. As determinações de C e N das diferentes frações orgânicas foram realizadas entre os meses de janeiro e agosto de 2000. Em relação ao Cerrado, houve uma redução de cerca de 50 % nos teores de C e N dos solos cultivados. Os estoques de C e N nas áreas cultivadas não se mostraram inferiores nas áreas com revolvimento de solo, em relação às áreas sob plantio direto. A maior parte (60-90 %) do carbono mostrou-se associada às frações granulométricas mais finas e a aração do solo aumentou esta tendência. Os teores de C nas frações leves foram reduzidos com a substituição da vegetação de Cerrado pelos agroecossistemas, e essa fração da matéria orgânica do solo (MOS) caracterizou-se como o indicador mais sensível das alterações causadas pelos sistemas de cultivo avaliados sobre o teor da MOS.

Propriedades espectrais da matéria orgânica leve-livre e leve intra-agregado de dois latossolos sob plantio direto e preparo convencional

Este trabalho teve como objetivo estudar a natureza química das frações leves-livres (FLL) e leves intra-agregado (FLI) da matéria orgânica do solo, obtidas pelo fracionamento físico do solo por densidade, por meio da espectroscopia na região do infravermelho, para verificar se tais frações constituem compartimentos distintos da matéria orgânica do solo. Foram analisadas amostras de Latossolos de dois estados do Brasil (RS e GO), submetidos a plantio direto e preparo convencional, em distintos sistemas de rotação de culturas. A análise por infravermelho revelou diferenças contrastantes entre os compartimentos orgânicos estudados. Os espectros de IV da fração leve-livre apresentaram configuração semelhante aos dos resíduos vegetais, indicando que ela se encontra em estádios iniciais de transformação. Não foram observadas diferenças estruturais na FLL entre os distintos sistemas de preparo e rotação de culturas. Os espectros de IV da FLI apresentaram bandas de absorção N-H e C-O de polissacarídeos menos intensas e em maior conjugação, em relação aos espectros da FLL, características de material mais humificado. Foi observada ainda uma maior transformação estrutural da fração leve intra-agregado em solos sob preparo convencional, quando comparada à FLI de solo sob vegetação natural e plantio direto. Os índices de hidrofobicidade (IH) e de condensação (IC), determinados a partir de relações entre as bandas de absorção de grupamentos - CH3 alifáticos, C-O de polissacarídeos e C=O conjugados, permitiram identificar as diferenças na recalcitrância e condensação das frações leves. Constatou-se que ambos os índices foram significativamente maiores para a matéria orgânica intra-agregado, por conseqüência de seu maior grau de humificação.

Densidade e distribuição do diâmetro dos poros de um latossolo vermelho, sob diferentes sistemas de uso e manejo

Toda ação antrópica ocasiona alterações no ambiente. Estudar as alterações que o manejo do solo para fins agrícolas provoca nas propriedades físicas de um Latossolo Vermelho constituiu o objetivo deste trabalho. Amostras de solo com estrutura indeformada foram coletadas ao longo do perfil, até 1 m de profundidade, em três sistemas de uso e manejo: mata, sequeiro e irrigado. Essas foram submetidas a diferentes tensões para determinar a curva de retenção de água e para avaliar a distribuição do diâmetro dos poros. No campo, determinou-se a porosidade de aeração em períodos subseqüentes à inundação de uma parcela, em relação à porosidade total do solo calculada. Os resultados indicaram que o manejo influiu na densidade do solo até à profundidade de 0,4 m e, em conseqüência dessas alterações, foram afetadas a distribuição do diâmetro dos poros e a porosidade de aeração; verificou-se que densidades superiores a 1,2 Mg m-3 acarretaram deficiência na aeração do sistema radicular por um período superior a 24 h.

Atributos biológicos indicadores da qualidade do solo em sistemas de manejo na região do cerrado no sul do estado de Goiás

O estudo da quantidade e da atividade da biomassa microbiana pode fornecer subsídios importantes para o planejamento do uso correto da terra, considerando a natureza dinâmica dos microrganismos do solo. Este trabalho objetivou verificar alterações em atributos biológicos indicadores da qualidade do solo na adoção de sistemas de manejo em áreas originalmente sob cerrado nativo, e selecionar os atributos com melhor desempenho em indicar tais alterações. Amostras de solo foram coletadas em três profundidades (0-10, 10-20 e 20-40 cm) em Latossolo Vermelho distrófico típico textura argilosa no município de Morrinhos (GO). Foram selecionadas cinco propriedades agrícolas, baseadas na sua representatividade para a região com relação ao histórico de uso e às características dos sistemas de manejo adotados. Estes consistiram de: cerrado nativo, pastagem, plantio direto, plantio direto com histórico de gradagem superficial, plantio convencional de longa duração e plantio convencional recente após pastagem. O cerrado nativo foi tomado como referência, uma vez que todos os sistemas foram instalados em área originalmente de cerrado. Foram avaliados: carbono da biomassa microbiana (Cmic), respiração basal, quociente metabólico (qCO2) e relação Cmic/CO. Em adição, foram avaliados o carbono orgânico total (CO) e alguns atributos de fertilidade do solo. A adoção dos sistemas agrícolas e da pastagem reduziu os teores de Cmic na camada superficial, em relação ao cerrado nativo. Excetuando o sítio sob cerrado, o maior valor de Cmic foi observado na pastagem e o menor no plantio convencional de longa duração. Não foram observadas diferenças significativas entre os sistemas de manejo para respiração basal e qCO2. O Cmic indicou alterações significativas na instalação de sistemas de manejo em relação ao cerrado nativo e, embora tenha apontado diferenças apenas entre dois dos cinco sistemas cultivados, foi indicativo de maior equilíbrio da microbiota do solo no cerrado.

Atributos de agregação indicadores da qualidade do solo em sistemas de manejo na região dos cerrados no sul do estado de Goiás

Os Latossolos sob cerrado têm sido intensivamente incorporados ao processo produtivo agrícola. No entanto, são escassos estudos de qualidade do solo nesse ambiente. O objetivo deste trabalho foi verificar alterações em atributos de agregação indicadores da qualidade do solo, em decorrência da adoção de sistemas de manejo em áreas de cerrado nativo, e selecionar os atributos com melhor desempenho em indicar tais alterações. Foram coletadas amostras nas profundidades de 0-10, 10-20 e 20-40 cm, num Latossolo Vermelho distrófico típico, em Morrinhos (GO) e avaliados: diâmetro médio geométrico, percentagem de agregados maiores que 2 mm (> 2 mm), percentagem de agregados menores que 0,25 mm (< 0,25 mm), índice de floculação, carbono orgânico total e carbono da biomassa microbiana. Os sistemas de manejo consistiram de: (1) cerrado nativo; (2) pastagem; (3) plantio direto irrigado; (4) plantio direto irrigado com histórico de gradagem superficial; (5) plantio convencional irrigado; (6) plantio convencional irrigado recente após pastagem. Os sistemas plantio direto, pastagem e plantio convencional recente não alteraram os atributos de agregação avaliados em relação ao cerrado nativo, enquanto o sistema convencional de longa duração reduziu a estabilidade de agregados em água. Na camada superficial do solo, o teor de carbono orgânico total apresentou correlação positiva com o DMG (0,865*) e com a classe de agregados > 2 mm (0,852*) e negativa com a classe de agregados < 0,25 mm (-0,903**). O DMG e as percentagens de agregados > 2 mm e < 0,25 mm apresentaram bom desempenho em indicar alterações em relação ao cerrado, podendo ser sugeridos como componentes a serem utilizados na elaboração de um índice de qualidade do solo para a região.